巧借生活用品 拓展初中物理實驗

董玉新

摘 要：初中物理實驗是課本知識的具體體現，同時也是提高學生動手實踐能力，形成持久學習動力的重要方式.根據新課標理念，物理教師要找準實驗基點，巧借生活用品，拓展初中物理實驗.

關鍵詞：生活用品；初中物理實驗；興趣；情境；科學探究

《義務教育物理課程標準》的課程理念指出：物理教育要“從生活走向物理，從物理走向社會”[1].

加涅說：“當情境以及記憶內容影響學習者，以致他的動作從他進入這種情境之前到他進入這種情境之后發生變化時，便產生了學習活動.這種動作的變化就導致學習的發生”.英國卡文迪許實驗室的正是遵循著“用最平常的儀器做出最優秀的成果才算真本事”的傳統，才有了帕斯卡、湯姆遜等人用自制的實驗器材完成重大發現.博士李政道在國內參觀時也曾說：“自己動手做的儀器，永遠比買來的好”.

用生活用品拓展的物理實驗，可以很好地給學生提供學習情境，學生樂意接受，產生興趣，激發學生的學習情緒，并能促動學生的多種感官[2].能讓學生很快進入一種熟悉的場景，創造一種學習情境.

初中物理實驗是課本知識的具體體現，是學生掌握知識的重要渠道之一，同時也是學生動手實踐能力，分析創造能力，以及學習興趣，學習持久動力的關鍵所在.而當前物理實驗教學中較普遍存在的一個現象是大部分教師只局限于實驗室現有器材，沒有充分利用生活中的一些簡單的、廢棄的物品制作一些實驗裝置用于教學[3].這種情況有時會讓學生產生物理是實驗室的科學，離生活比較遙遠，吸引力不夠.

本文將以板塊式，舉例說明以生活用品為實驗素材的初中物理實驗的直觀性，趣味性，有效性.

1 聲學

土電話，如圖1.可以課前布置，可以課后延伸，也可以課堂同步進行，材料來源生活、實驗操作簡單，但學生興趣不減，可以很好地幫助剛剛接觸物理科學的八年級學生理解聲音的產生、聲音的傳播，并且可以借此設計拓展實驗.

1.1 聲音的產生——聲音是由物體的振動產生的

給參與實驗的紙杯兩端的人，分別蒙上眼睛.不說明細線的操作，學生自己會出現兩種情況.

（1）繃緊細線，聽到對方聲音

（2）細線松弛，聽不到或聽不清對方聲音.

在成功獲得繃緊細線說話使細繩振動產生聲音的知識后，可進行對比試驗：

請一名同學悄悄捏住細線，則會出現振動停止，聲音停止的現象.

1.2 聲音的三要素—響度、音調、音色

注意，對比試驗要注意控制變量.

（1）響度：大聲說，小聲說對比試驗.關鍵詞振幅.

（2）音調：選取不同粗細的線.如將以上細棉線換成粗棉線呢？用粗棉線、細棉線.關鍵詞頻率.

還可以同樣材質的情況下選擇不同長度.如長細棉線，短細棉線.當然別超出距離范圍.

（3）音色： 粗棉線、細棉線， 粗尼龍線、細尼龍線等.關鍵詞材料.

1.3 聲音的傳播速度

同樣粗細的細線的情況下，用棉線，尼龍線，漆包線（細銅絲、鐵絲等）可以研究聲音在固體中傳播速度有別圖1.均大于空氣中速度.同樣注意控制變量.

2 光學

2.1 小孔成像

一個空茶葉盒，上有半透明的塑料蓋.底部有可拆卸的黑色硬塑料，鉆小孔于底部.操作如圖2，圖3.生動有趣，真實.

2.2 放大鏡

透明玻璃杯子里放水使之成為水凸透鏡.放大“呼倫湖保護式冬捕”字樣.如圖4，圖5.

2.3 自制照相機、自制幻燈機.不一枚舉

3 力學

3.1 影響壓強大小的因素—“扎不破的氣球”

將圖釘以一定距離密布在光滑板上，用502膠固定，可做成釘板，把氣球放置圖釘板上，適當用力擠壓氣球，成功演示氣球受壓而不破，效果甚佳.

3.2 礦泉水瓶演示大氣壓強

取一只空礦泉水瓶，向瓶內注入少量的熱水，搖晃后倒掉并立即蓋緊瓶蓋，過一會兒發現瓶子慢慢向內凹陷，可以證明大氣壓強的存在.

3.3 乒乓球演示浮力產生的原因

取乒乓球兩枚，可樂瓶從底部剪開，如圖6放置.把水倒入去掉底部的可樂瓶中，可以看到其中一個球浮至水面，另一個停留在可樂瓶頸處，水透過可樂瓶頸滴落.如圖7.兩個一樣的球一樣的操作，在水的重力的作用下，一個堵在了瓶頸處，其下表面無積水，而其上表面卻受到越來越大的逐漸添入的水的壓力.所以此球不浮起.上浮的球上下表面都受到水的壓力，但下表面受到的向上的壓力大于上表面收到的向下的壓力，故上浮至水面.若用手拿起了可樂瓶上半部分并迅速用手掌堵住可樂瓶口，會發現兩個球最終都漂浮在水面上，如圖8.同樣可以想象若不用手操作最后一個動作，那么當圖7的瓶口一定時間內滴答的狀態導致下平底內水接觸到瓶口的乒乓球的下表面時，也會發生圖8 的現象.

也可以讓蠟燭與容器底部緊密接觸.對比一個蠟燭自然放于容器底部的實驗.（圖9、圖10）

3 熱學

被吸進瓶內的氣球.同時有力學原理融合里面.燒瓶內加水加熱，瓶口套上氣球，不久可以看到氣球鼓起來了（瓶內氣體受熱膨脹，瓶內氣壓增大，導致氣球鼓起來了）.然后讓燒瓶冷卻到室溫，瓶內氣體壓強變小，大氣壓就把氣球壓進瓶內.也就是所謂吸進瓶內.

4 電學

4.1 自制初中電學模擬電路板

所需材料有：輕薄平整的硬紙板，雙面膠一卷，透明膠布一卷，小磁石10塊，打印的電路元件實物圖片各一張，小磁性黑板一塊（如果班級黑板是磁性的就不需要了）.制作方法：彩色打印機打印出電路元件的圖片，將打印好的電路元件實物圖片用雙面膠分別粘貼到硬紙板上，將硬紙板按照圖片形狀剪好；用雙面膠和透明膠布在硬紙板的背面固定磁石，將元件模型放到磁性黑板上就可以使用了，有了“初中電學模擬電路板”就可以利用元件模型直接在磁性黑板上任意擺放，然后用粉筆代線直接連接就行了，變換起來也很方便.

4.2 自制電動機（如圖11）

5 磁學

自制指南針

原理：磁體的磁化和地磁場的作用

思路：用一根類似于針的易于磁化的細鋼針或鐵針，磁化后采用懸吊法、支承法或液浮法.

材料：主要材料為鋼針類似物

5.1 懸吊法

把磁化后的小磁針吊起來，使之可以轉動.

（1）鋼針的一端在磁鐵的北極上摩擦50次，使針被磁化.然后拿著針的另一端在磁鐵的南極也摩擦50次.摩擦的時候要保持同一個方向（不能來回摩擦）.

（2）然后用棉線拴在針的中間部位，掛在一個支架上，就成為一個指南針了.如圖12.

5.2 支承法

把磁化后的小磁針從重心處支起，并設法減小阻力的使其能靈活轉動，見圖13.

前者為按扣的凸出片.

5.3 液浮法

鋼針磁化，方法同上.

把插著針的整體物品放入液體（一般為水）中，讓它漂浮在水的中央，試著轉動它就可以了.見圖14.

助物可用軟木塞，塑料瓶蓋，蠟紙，或一張不易吸水的紙片（如廚房吸油紙，或檔案袋紙，撲克牌紙甚至樹葉等）.

以上只是一些生活中順手可得器材，用這些器材做的實驗，不是很復雜，學生更感興趣，能自己動手，對原理認識更深刻.學生會親身體驗到物理就在身邊，以好奇的心理走進科學探究.因此教師要深挖生活資源，巧借生活用品，拓展初中物理實驗.一個好實驗可能會影響學生的一生.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]劉曉明.中小學有效教學模式[M].國家行政學院出版社，2005：170.

[3]袁杰，物理實驗教學低效的表現與改進[J].中學物理教學參考，2015（11）.